iCHAC: إطار عمل حتمي قائم على الموتر مراع للقيود لتخصيص الموارد التوافقية

الملخص

تُعدّ مسائل تخصيص الموارد التوافقية من المسائل الصعبة حسابيًا (NP-hard)، وتظهر في عدة مجالات مثل إعداد الجداول الدراسية الأكاديمية وإدارة موارد الحوسبة السحابية. تضمن طرق التحسين التامة التقليدية الوصول إلى الحل الأمثل، لكنها تعاني من ضعف قابلية التوسع، بينما غالبًا ما تواجه أساليب الاستدلال الميتاهوريستية عدم استقرار عشوائي، وعبء حسابي كبير، وتحديات في إمكانية التكرار. تقترح هذه الورقة البحثية إطار عمل iCHAC، ​​وهو إطار عمل حتمي قائم على الموترات لحل مسائل تخصيص الموارد متعددة القيود. تقوم الطريقة المقترحة بتمثيل تعارضات الموارد بواسطة متجهات ضمن موتر تشابه متعدد الأبعاد، مما يُمكّن من التقييم المتزامن للقيود من خلال عمليات الجبر الخطي المتجهي.  تعمل خوارزمية iCHAC على استبدال آلية التحقق التكراري من القيود بآلية التجميع المتجهي، مما يقلل من التعقيد الحسابي مع ضمان الجدوى من خلال تصميمها البنائي. إضافة إلى ذلك تم استخدام بنك استراتيجيات حتمية موسع للتخفيف من فرص الوقوع في فخ الحلول المثلى المحلية دون الحاجة إلى الاعتماد على العشوائية. أظهر التقييم التجريبي لمجموعة بيانات الجدولة الزمنية من كلية التقنبة الصناعية - مصراتة (CIT) أن خوارزمية iCHAC تحقق جدوى عالية وكفاءة حسابية محسنة ونتائج قابلة للتكرار بشكل كامل مقارنة بأساليب التحسين التقليدية الاستدلالية.